簡介
天波超視距雷達是一種遠程搜尋雷達，它將雷達波發射到高空，由距地面數百公里的電離層將其反射回地面進行探測；目標將雷達波反射回電離層，電離層再次反射後信號被接收天線接收，實現對目標的探測。由於有高空電離層的反射，因此天波超視距雷達可以探測被地球遮擋的目標，其探測範圍約為900-3500千米，遠遠超過預警機對低空目標400千米的探測範圍。但受電離層反射角度限制，天波雷達無法探測900千米範圍內的目標。
部署方式
為適應天波雷達的探測範圍特點，各國一般將其部署在戰略縱深，使其與目標區域的距離大於最小探測範圍，從而實現對目標區的完全覆蓋。例如我國把天波雷達部署在湖北、河南、安徽三省交界處，其探測範圍即可覆蓋整個東南沿海，東到日本東京以南的西太平洋海域，南到菲律賓以東海域，基本覆蓋未來東海若發生戰事時，外軍可能部署的區域。
發射天線
由於信號在傳輸過程中要兩次經過電離層的反射，雷達波很容易散射，因此天波雷達的天線必須極其巨大，才能勉強控制雷達波方向，進行較為精確的定位。目前各國天波雷達的發射天線往往分為幾段，總長可達數千米；接收天線也同樣巨大，而且與發射天線間隔數十千米，以避免相互干擾。
首要用途
天波雷達是冷戰的產物，其首要用途是提供彈道飛彈發射預警。中遠程彈道飛彈發射時，發動機尾焰會在大氣層中形成高達上百千米的尾跡，其中包含了大量金屬微粒和燃燒殘餘物，很容易被天波雷達探測到。一旦發現大量此類目標，即可確認對方發動了大規模核打擊，核報復將立即啟動。
其他用途
除彈道飛彈外，隨著技術的進步，天波雷達還能識別飛機和船舶的信號，對其進行持續跟蹤。1990年代時，天波雷達對目標的定位精度在20-30千米之間，當前改進算法後，定位精度可以提高到2-3千米。雖然天波雷達的解析度不可能滿足識別目標的要求，但其測速精度極高，可以通過速度來分辨目標類型，如高亞音速的飛機、亞音速的巡航飛彈、高速軍艦、低速民船等等。澳大利亞就通過部署天波雷達來監視其北部海域，在打擊偷渡活動時收到了奇效。
反航母
因此在未來戰爭中，我國天波雷達除了反導外，還可以用於對海上高價值目標——航母打擊群——進行持續跟蹤。當前我軍主要通過電子偵察衛星和同步軌道光學偵察衛星對廣闊海域進行搜尋，發現可能是航母群的目標，然後調動低軌道高解析度光學和雷達偵察衛星進行識別。在絕大多數情況下，對航母群的跟蹤從它進入戰區前就開始，不可能剛確認就進行打擊。而低軌道衛星的過頂時間很短，由於數量不多，也不可能進行持續跟蹤，因此被識別出的航母群會再度失蹤。
天波雷達可以對經過衛星識別的航母群進行持續跟蹤，為其它偵察手段進行再次定位識別提供引導。但由於天波雷達依賴電離層反射信號，對方只需進行大量無線電通訊即可破壞電離層環境，因此很容易在干擾下丟失目標。對方的干擾信號源又會被電子偵察衛星發現，從而再次展開識別。雙方循環往復鬥智鬥勇，這就是現代戰爭及和平環境下軍事對抗的主要內容。
